高速主轴用角接触球轴承旋滚比分析

为了提高高速主轴用轴承的高速性能,提出了高速角接触球轴承的数学计算与分析模型．针对实际生产中工况的不同,分2种情况建立高速角接触球轴承分析计算模型,并将高速角接触球轴承的旋转打滑分析转化为旋滚比的分析．通过计算与分析,得出高速角接触球轴承在不同工作条件下或选用不同轴承参数时,轴承旋滚比的变化规律及旋滚比与各参数之间的关系,为实际生产中不同工况下高速角接触球轴承的选则使用和轴承的参数优化设计提供了理论依据,并为机床高速主轴用支撑轴承的设计与优化提供了分析计算模型．     

高速脂润滑滚动轴承的摩擦力矩的计算

在高速脂润滑滚动轴承中,摩擦力矩的大小决定了轴承的功率消耗和发热量的大小,发热量的大小直接影响轴承的温升失效.通过对滚动轴承摩擦力矩的分析计算,为计算轴承的发热量和轴承温升提供了理论参考.     

可倾瓦气体径向轴承工作性能的计算机辅助分析与计算

可倾瓦气体径向轴承具有高速稳定性等突出特点,是一种常用的气体动压轴承形式.本文以计算机辅助分析技术为基本工具,系统介绍了可倾瓦气体径向轴承的工作性能参数和轴承转子系统的动力分析计算的实用化方法.文章侧重介绍应用微型计算机进行计算机辅助分析、计算的方法及编程思想.     

气体浮环轴承的动态分析

对动静压气体润滑浮环轴承的动态特性进行了理论分析，给出了动态系数的计算曲线，井且介绍了该类轴承的稳定性分析方法，证明其高速稳定性明显地优于其它类型的气体轴承．     

高速轻载转子径向动压轴承系统稳定性计算

介绍了高速轻载转子径向动压轴承系统稳定性计算的理论和方法，并结合具体例子，针对圆柱轴承，椭圆轴承和活支五瓦轴承进行了稳定性计算，根据计算结果讨论了上述轴承的抑振性能及有关参数对轴承稳定性的影响，为轴承的稳定设计提供了依据．     

高速电主轴热态特性的研究

主轴轴承高速下的急剧摩擦发热是影响和限制机床主轴转速和加工精度提高的主要原因．本文通过对高速电主轴热态特性的试验与研究，分析了高速下主轴轴承及主轴系统的热态特性及其影响因素，提出了改善主轴单元热态特性的措施．     

小支柱簇双层瓦推力轴承热弹流润滑性能分析

对Alstom公司三峡小支柱簇双层瓦试验推力轴承进行了热弹性流体动力润滑性能有限元分析。采用推力轴承润滑计算的有限元程序，并借助结构有限元程序ADINAT、ADINA的热传导和热弹变形分析功能，形成了一套完整的推力轴承热弹流动力润滑性能分析软件。物理模型包括润滑油膜、推力轴承和镜板推力头。对三峡试验推力轴承性能的计算结果和测量结果进行了对比分析。分析结果表明，计算结果和实测的结果吻合，试验模型使用的小支柱簇双层瓦可有效地控制瓦的热弹变形，进一步优化小支柱的弹性，还可补偿镜板的大部分变形。     

考虑离心膨胀的双级串联轴承油膜刚度和阻尼

轴承的弹流润滑状况与其动态性能有着密切的关系,对轴承弹流润滑特性的精准计算是轴承转速分析及可靠性设计的关键。为探究双级串联轴承的油膜刚度和阻尼特性,建立了考虑离心膨胀效应后的双级串联轴承拟静力学与弹流润滑分析模型,即离心膨胀影响模型,分析了离心膨胀效应对双级串联球轴承油膜刚度和阻尼的影响规律。研究结果表明:双级串联轴承一、二级轴承的内接触油膜刚度和阻尼随转速的增加而减小;考虑离心膨胀后,油膜刚度有所增加,阻尼减小,且变化率的幅度随转速增加而增大。在邻近高速工况时,考虑离心膨胀的因素能提高计算精度,而一旦转速达到高速区域,离心膨胀效应的影响几乎是不可忽略的。     

圆锥动静压轴承的稳态性能研究

本文首次提出了一种新型轴承——阶梯圆锥动静压轴承,用有限元素法分析了这种轴承的性能,并经试验证实了分析计算的正确性,证明这种轴承性能优越,具有广阔的使用前景。     

基于轴承运行刚度分析的超高速磨削电主轴动态特性

高速电主轴正朝着高速重载与超高速轻载的方向发展,其动态特性研究是电主轴开发的关键技术之一.主轴超高速运行时轴承刚度的确定是整个研究过程的难点所在.基于滚动轴承的拟静力学模型,计算轴承的动态刚度,并考虑转速、初始预紧力、热预紧力及油膜厚度对轴承刚度的影响,确定出轴承的运行刚度.再以轴承运行刚度作为主轴支撑刚度,建立面向高速电主轴动态性能分析的参数化有限元模型,对主轴动态特性进行分析.分析结果表明,初始预紧力、砂轮悬伸长度、前后轴承跨距、前轴承对间距及电机转子内径等参数是影响磨削电主轴动态特性的关键因素.     

高速磨床主轴系统液体动静压混合轴承的优化设计

阐述了高速磨床磨头中使用液体动静压轴承的优点,综合分析了液体动静压混合轴承在高速磨头中的工况条件,基于具体实践和轴承性能数学模型,提出了一种崭新的实用化的高速液体动静压轴承的优化设计方法。     

摆动瓦多油楔动静压混合轴承的理论与试验研究

摆动瓦多油楔动静压混合轴承是我们首次研制的一种新型轴承。本文用理论分析和数值计算综合方法,求得了轴承的承载特性,并分析了轴承的有关参数对承载特性的影响。在上述理论研究的基础上,对轴承的承载特性进行了试验验证,证明了理论分析模型及计算程序是正确的。从而,为这种轴承的设计和优化参数选择,提供了可靠的依据。     

超低温高速混合式陶瓷轴承性能研究

为了改善超低温轴承在高速重载下的运转性能,利用混合式Si_3N_4陶瓷球轴承取代现有的9Cr18钢球轴承。对2种轴承工作在d_m·n值为2.14×10~6mm·r/min和最高2360 MPa接触应力条件下的运转性能参数进行了理论计算与分析。结果表明,混合式轴承中球的离心力不到钢轴承球的1/2,并且各球之间的差异以及球与套圈滚道接触角的变化明显小于全钢轴承,陀螺力矩和旋滚比也远小于全钢轴承。对轴承中球/环材料摩擦配副在常温和LN_2环境中的摩擦学性能进行了试验测试,表明Si_3N_4/9Cr18配副的摩擦系数始终比9Cr18/9Cr18配副稳定,且Si_3N_4球与9Cr18钢盘之间不会出现严重的粘着现象。在LN_2环境高速轴承台架上的考核中全钢轴承寿命不到8 min,而混合式轴承寿命超过了120 min,充分说明了在该工况下混合式轴承具有更优越的综合性能。     

高速滚子轴承运动学与弹流理论的耦合分析

提出了研究高速圆柱滚子轴承的运动学性能和耦合弹性流体动力润滑理论（简称弹流理论）的分析方法，直接采用弹流理论计算滚动体与轴承套图接触区的油膜厚度、油膜动压力及润滑剂牵引力，并在此基础上分析了不同工况条件下轴承的各运动零件的运动情况，所获得的分析结果得到了实验的支持。     

高速电机的设计特点及相关技术研究

简要介绍了高速电动机和发电机的结构类型、设计特点、关键技术及研究现状.以高速永磁电机为例，重点阐述了高速转子的电磁与结构设计、转子强度与刚度分析、永磁体的保护方法、定子铁心与绕组的结构设计与电磁性能计算、高频与高速附加损耗计算、温升计算与冷却散热方式.此外还简要介绍了高速磁悬浮轴承的结构原理与控制方法、高速发电机和电动机的功率变换与控制技术，并对高速电机的发展趋向进行了展望.     

基于聚醚醚酮保持架的角接触球轴承特性仿真

针对高速重载工况下轴承保持架产生的问题导致轴承接触区摩擦温度升高,甚至诱发轴承失效的情况,将采用聚醚醚酮(PEEK)材料设计的带有突出侧梁结构的新型保持架装配的7014型号角接触球轴承与传统的胶木材料保持架轴承进行了对比分析。应用Fluent软件建立有限元模型进行数值分析,并通过轴承温升试验验证了数值模拟的正确性,研究了在不同工况下PEEK保持架的新结构对轴承腔内气流场的影响以及新材料对轴承温度场的影响,验证了PEEK轴承保持架的良好工作性能。     

高速重载轴承紊流润滑特性分析

文章应用作者提出的复合型紊流润滑理论对高速重载轴承的紊流润滑特性进行了分析，并与璀常用的Ｎｇ－Ｐａｎ紊流润滑理论的计算结果进行了对比，分析了两种方法的异同及产生差异的主要原因，表明了对高速重载轴承等类得杂紊流润滑膜不宜再采用目前常用的零方程类模式理论，而更加宜于采用本文提出的复合型紊流润滑理论。     

圆锥滚子轴承故障诊断仿真分析

针对高速铁路列车上双列圆锥滚子轴承的工作特点,本文建立了高速列车轴箱轴承双列圆锥滚子轴承分析模型,利用理论分析和软件仿真相结合的方法,分析了OR-641157AC/VA3881型的双列圆锥滚子轴承在外圈剥落和外圈正常情况下的故障特征频率。利用三维实体建模软件CREO(Creo Parametric),建立了轴承正常和轴承外圈剥落两种情况下的模型,并将模型导入ANSYS分析软件,进行添加约束与驱动,同时对两种状态下的模型进行仿真分析和理论计算。研究结果表明,低阶模态振型对轴承的结构变化影响较大,尤其在低阶固有频率以下,轴承形变比较明显,振幅较大。仿真结果与理论计算结果相吻合,证明了所建模型与仿真结果的合理性和正确性。该研究为轴承的故障诊断提供了合理的方法。     

航空发动机中介轴承试验器的研制

为了开展航空轴承的寿命基础研究,研制了航空发动机中介轴承试验器。该试验器具有温度、转速、载荷等参数谱线自动控制运行和试验自动报警的特点及功能。介绍了试验器的构成和性能,并对其高速试验性能进行了验证,结果表明:该试验器满足航空中介轴承苛刻工况下的试验要求,实现了试验运行自动控制、过程参数实时监测存储,可以作为航空中介轴承基础试验研究平台。     

精密气浮直线电机结构动力学建模与分析

高分辨率步进扫描投影光刻机中掩模台长行程直线电机采用气浮轴承支撑实现亚微米级定位的高速高精运动.考虑精密气浮直线电机结构中气固耦合对直线电机运动精度可能产生的影响,用拉格朗日方法建立了精密直线电机12个自由度的动力学模型.仿真计算结果和模态试验结果的主要模态偏差均小于5%,且识别出该系统中气浮轴承在平衡位置附近的线性化刚度.仿真计算和模态试验相结合建立的高精密直线电机动力学模型是正确有效的.